大阪대학 산업과학연구소의 楠瀨尙史조교, 新原晧一 교수 등은 도전성이 있는 질화알루미늄(AlN)세라믹스를 개발했다. 세라믹스 속의 입계에 도전성 입자인 질화이트륨(YN)을 석출시켜 도전 경로로 삼는다. 이로 인해 방전가공에 의한 미세가공이 가능해지는 이외에 AlN의 고열전도성도 손상되지 않는다. 도전성 입자의 양은 5%(체적비) 이하에 그친다. 분자분산형에서는 도전성 입자는 20~30%(동비) 이상이 필요하게 된다.
제작은 AlN에 조제로서 5~9%(중량비)의 Y2O3, CeO2를 넣었다. Y2O3의 Y의 3~20%(몰비)를 Ce로 치환하도록 한 결과, 1775℃에서 12시간 질소분위기 속에서 상압소결한 것에서 YN이 확인되었다. 소결의 온도, 시간, CeO2의 첨가량 변화에 따라 전기전도율도 1cm당 10-11~101S까지 제어가 가능했다. 열전도율도 큰 저하를 보이지 않고 160W/(m·K) 이상의 높은 수치를 유지했다. 또 도전성 AlN은 양극산화나 산성용액 속 산화에 의한 불도체화가 가능하다.
열전도성, 전기절연성이 우수한 AlN을 복합화하여 새로운 특성을 첨가함으로써 반도체 검사장치부품 등 용도의 확대를 기대할 수 있다. (CJ)
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